参数监测

为了解决在多重因素作用下难以准确评估OPGW光缆风险的状况,文章提出了一种基于纤芯应变特征聚类的OPGW光缆风险辨识方法。首先,分析了OPGW纤芯应变特征,包括OPGW光缆运行参数监测和OPGW纤芯应变相关参数特征。然后,以OPGW应力应变和布里渊频移为特征参数,采用初始聚类中心优化K均值聚类实现OPGW光缆风险辨识。算例结果表明,所提方法能够对OPGW的风险特性进行有效识别,有效支撑OPGW光缆的运行与维护。

本项目首次提出了基于深度信念网络的燃煤烟气Ox和飞灰含碳量在线软测量技术。解决了硬件传感器测量不准甚至是测量错误或不能在线等问题，为建设电厂智能设备层提供技术支撑。提出了锅炉对流受热面积灰厚度在线监测技术。解决了目前燃煤电厂定吹模式存在的过渡吹灰、吹灰不及时、吹灰能耗大等问题，显著提高了锅炉的运行效率。开发了基于供需传热平衡的空冷单元冻结状态和清洁因子在线监测技术。突破了目前温差预测方法存在无法实时、准确预测冻结状态的瓶颈，提高了空冷岛的安全运行性能。提出了锅炉燃烧和汽轮机背压实时优化方案。实现了机组由热端至冷端的全工况运行性能优化，提高了机组的运行效率。基于ESP-isys实时数据库，结合SIS系统和MIS系统，研发了火力发电节能监测平台，实现了机组性能在线计算和在线优化。本技术经国电电科院太原分院测试，煤粉输送参数监测和优化技术使锅炉热效率提高了1.346%，空冷优化使机组热耗率平均下降53.86kJ/kW·h厂用电率平均下降0.06%，机组供电煤耗平均下降7.03g/kW.h。本技术在国电电力大同发电公司600MW空冷发电机组完成了工程示范，目前正推广在公司2台660MW机组。

随着电动汽车充电基础设施的快速发展和大量建设，充电安全问题日益受到人们的重视，但是目前针对充电安全仍然存在三大问题：一是充电电压高、电流大，充电桩绝缘自检、过流保护等功能诊断方法缺失，人身、车辆、充电桩都存在很大安全隐患；二是充电桩安全防护器件损坏难以发现，充电时存在人身触电风险；三是车辆故障模拟难度大，充电桩对车辆的保护功能难以验证，充电过程中车辆存在火灾隐患。这三大问题直接导致充电桩运行过程存在安全隐患，严重威胁人身、设备安全，制约电动汽车推广应用。 本专利提出了一种可行的充电桩安全性测试方法。本专利发明了一种标准源测试法，该方法通过模拟标准电动汽车接入被测充电桩充电，检测充电桩的接触器动作时序、输出电气量数值等关键参量是否符合安全标准要求，从而实现对充电桩安全防护能力的评估。对比文件 1 通过采集充电参数监测诊断设备故障，需要出现安全故障后才能发现充电桩功能异常，无法实现对正常充电桩的安全性能评估和风险预判。本专利提出的充电桩安全性检测方法安全可靠，是一种可行的充电桩安全性测试方法。发明了一种充电桩检测装置，在不损坏充电桩结构的情况下实现充电桩故障排查，降低充电桩故障导致人身触电的风险。本专利发明了一种基于电压扰动测量法的充电桩检测装置，该装置通过在充电枪头施加异常电压并监测充电回路异常电流的方式，判断充电桩过流防护器件是否出现故障。对比文件 2 所必须将关键器件单独拆除才能实现检测，无法对在运充电桩开展大范围故障排查。本专利所提出的检测装置无需将器件从装置中拆除，可在不损坏充电桩结构的情况下实现对充电桩器件故障的排查。提出了一种车辆充电异常特征模拟检测电路结构，验证充电桩对车辆电池的保护功能，避免充电过流导致的起火事故。本专利发明了一种车辆充电异常特征模拟检测电路结构，采用电池组作为测试负载，通过对车辆发生接触器粘连、车辆电池电压测量错误等车辆故障的模拟，验证充电桩的车辆保护功能是否完整。对比文件 3 采用电阻作为测试负载，无法实现车辆特性模拟，从而无法验证充电桩对于车辆的保护功能。本专利所提出的充电桩检测电路采用电池组作为负载，准确模拟车辆电池故障，有效验证充电桩保护功能，从而避免过流起火事故。

本项目属于电气工程学科，涉及高电压工程、输电工程等专业，历时8年，产学研用协同攻关完成。传统的输电线路运维巡检手段单一、巡检效率低；缺陷识别智能化程度低；灾害监测、预警较为薄弱。针对上述问题，开展了空地协同集群巡检、缺陷故障智能识别诊断以及自然灾害智能预警分析三方面研究，① 提出了无人机和机器人及线路多参数监测多手段融合巡检技术，构建了包含不同电压等级、巡检任务、地形、巡检内容和巡视周期的输电线路多模式空地全天候协同巡检体系，实现输电线路前端数据全覆盖、多方位、立体化快速采集；② 提出了复杂地理条件下多维度立体输电线路巡检数据自动处理及缺陷故障智能诊断方法，建立了基于空间拓扑分析、视觉识别和数据挖掘的输电线路缺陷故障智能诊断模型，实现了复杂地理条件下输电线路状态评估；③ 提出了输电线路自然灾害演化特性和发展态势智能预警方法，构建了输电线路自然灾害智能预警模型，建立了融合气象数据、监测数据、巡视信息多源融合的输电线路灾害风险预警体系，实现了对复杂地理条件下的线路灾害早期预警和决策支撑。项目共授权专利56项（其中发明专利21项、实用新型专利35项），发表论文62篇，获得软件著作权12项，出版专著3本。项目成果获广泛应用，构建的空地协同巡检体系已全面覆盖贵州全网481条重要线路；自动化智能巡检数据分析技术投入运用以来，节省90%人力成本，有效减少约85%的误判率；防灾决策支撑系统全面排查重要线路427条、杆塔39727基，确定668处，杆塔消缺改造准确率达80%。项目构建了巡检数据获取、巡检数据分析、决策支撑为一体的输电线路智能运维和决策支撑技术体系，有力推动了输电线路智能运维的发展，对保障电网安全、促进经济社会健康发展发挥了重要作用。

为了满足事故后堆芯冷却状态监测的需要，CPR1000核电站安装有堆芯冷却监测系统CCMS，用以监测堆芯出口冷却剂的过冷度Tsat和压力容器水位L VSL，状态导向法事故处理程序SOP使用这两个参数监测事故后堆芯的冷却状态，并根据堆芯冷却状态的恶化程度导向到不同的事故处理序列。本项目围绕CCMS的工程应用开展了一系列创新性研究：事故后物理现象对L VSL测量影响研究。对直接干扰CCMS测量的物理因素、影响动压损失的物理因素、影响静压损失的物理因素和压力容器顶盖内特殊现象等对L VSL测量的影响进行了量化分析研究。结合SOP事故处理策略，分析这些现象对事故处理进程的影响，确定L VSL阈值选取需要考虑的特定物理因素。SOP中Tsat和L VSL阈值论证。开发专用计算工具，对Tsat和L VSL的测量不确定度进行评定，在此基础上结合SOP的要求从保守的角度给出Tsat和L VSL阈值。建立模型论证Tsat和L VSL的关系，研究当L VSL测量失去根据Tsat参数给出“强迫”L VSL的确定方法。工程应用方面。提出一种新的CCMS主泵状态信号选取方案，解决了在某些特殊状态下因主泵状态与实际不符导致的L VSL计算错误的缺陷。提出一种新的数字化仪控系统缺省值实现方法，使CCMS能够在参数失效时给出“上次有效值”，确保SOP的顺利执行。工程优化方面。提出了根据换料大修后机组数据量化评价对L VSL测量影响的方法，以延长L VSL校验试验周期，提高机组的经济性。分析了未对压头损失系数重新校验的情况下，继续使用压力容器水位测量可能带来主泵延迟停运的风险。制定事故后主泵停运准则，消除主泵延迟停运的风险。提出使用ΔTsat代替主泵运行条件下L VSL参数进而简化SOP的技术方案，以彻底简化CCMS校验试验，节省大修工期。 本项目围绕堆芯冷却监测系统在CPR1000核电站的工程应用开展了一系列创新性研究，解决了一系列重大技术问题，提升了核电机组的安全水平。该项目已获发明专利授权6项，软件著作权1项，发表论文10余篇。本项目成果填补了国内在此领域的空白，项目成果已应用于岭澳二期、辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江、广西防城港等CPR1000核电厂，取得较大的经济效益和社会效益。

高压输电线路对地距离、交跨距离是关系到线路安全运行的重要参数，存在自然风影响下线路产生的低频、大幅度的自激舞动是输电线路安全运行的隐患。近几年，随着电力系统检修工作的开展和智能电网的建设，输电线路在线监测技术得到迅速发展，电网公司增加了对输电线路覆冰、舞动、绝缘子污秽、交跨距离等监测技术的研究投入，以实现对特高压线路、跨区电网、大跨越、灾害多发区的环境参数(对地距离、交跨距离、温度、湿度、风速、风向、雨量、气压等)和运行状态参数(污秽、风偏、振动、舞动等)的实时在线监测，开展状态评估和灾害预警。